(57)【要約】【課題】サーマルヘッドの駆動安定性とメンテナンス時の作業安全性とを両立させる。【解決手段】カラー感熱プリンタ２の制御部５１は、第２〜第５インターロックスイッチ１２〜１５がオンしたときには、制御部用電源５４から制御部５１への給電を継続させるとともに、搬送モータ２５およびサーマルヘッド３１への給電を停止させ、ヒータ３４またはヘッド冷却ファン３６への給電を停止させないように電源ユニット５３を制御する。第２〜第５インターロックスイッチ１２〜１５がオンしてインターロック機構が作動している間も、ヒータ３４またはヘッド冷却ファン３６には電源が供給され、サーマルヘッド３１の予熱または冷却が続けられる。サーマルヘッドの駆動安定性とメンテナンス時の作業安全性とを両立させることができ、メンテナンス終了後、速やかに印画を開始することができる。【選択図】        図３
2005007669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録紙を搬送するモータと、記録紙に熱記録を行うサーマルヘッドと、このサーマルヘッドを冷却するためのヘッド冷却ファンと、サーマルヘッドを予熱するためのヒータと、これら駆動部に給電する電源ユニットと、この電源ユニットから給電されて前記駆動部を制御する制御部とを備えたサーマルプリンタにおいて、
メンテナンスのインターロック作動時に、前記電源ユニットから制御部への給電を継続させるとともに、
前記モータおよびサーマルヘッドへの給電を停止させ、前記ヘッド冷却ファンまたはヒータへの給電を停止させないように前記電源ユニットを制御することを特徴とするサーマルプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタのメンテナンスを行う際に、オペレーターの安全を確保するためにプリンタの駆動部を停止させるインターロック機能を備えたサーマルプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
サーマルプリンタ、例えばカラー感熱プリンタでは、サーマルヘッドの発熱素子アレイをカラー感熱記録紙に圧接させ、プリントデータに合わせて各発熱素子を発熱させることで多階調および多色の印画を行っている。適切な濃度およびカラーバランスのプリントを得るためには、発熱素子を規定の温度に発熱させる必要がある。しかしながら、連続して印画が行われるとサーマルヘッドが蓄熱してしまい、発熱素子の温度が上昇して濃度およびカラーバランスが劣化するとともに、カラー感熱記録紙の表面にいわゆる熱荒れが生じ、プリント画質を著しく低下させる。また、印画開始直後はサーマルヘッドの温度が低いため、充分な濃度に発色させることができない。
【０００３】
上記のような問題を解決するために、従来のカラー感熱プリンタでは、サーマルヘッドに放熱用のヒートシンクを取り付けている。ヒートシンクは、サーマルヘッドに接触する板状のスプレッドと、このスプレッドに対して一体に立設された複数枚のフィンとからなり、アルミニウムなどの熱伝導性の高い材質で形成されている。また、ヒートシンクのフィンだけでは放熱効率が悪いため、ヒートシンクに送風するファンを設けている。さらに、サーマルヘッドを印画待機時に予備加熱するヒータを設け、印画開始直後の濃度ムラの発生を防止している。
【０００４】
また、サーマルヘッドへの通電禁止タイミング信号が発生するタイミングで通電タイミング信号を観察し、通電状態であれば通電を終了させることで、サーマルヘッドの冷却に必要な時間を確保し、蓄熱によるサーマルヘッドの破壊を防止するサーマルプリンタが提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
一方、プリンタを正常な状態で動作させるためには、各種消耗品の交換、給紙、紙詰まりの回復処理などのメンテナンスを行う必要がある。プリンタには、このようなメンテナンスを行う際にオペレーターの安全を確保するために、プリンタの各駆動部を自動的に停止させるインターロック機能が設けられている。このインターロック機能は、例えば給紙トレイやプリンタ本体カバーなど、メンテナンス時に開閉操作される箇所に設けられたインターロックスイッチがオンすることで作動する。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−２５８３１４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
サーマルプリンタでインターロック機能が作動した時には、サーマルヘッド冷却用のファンおよび予熱用ヒータも駆動を停止するので、インターロックが解除されるまでサーマルヘッドの冷却あるいは予熱は行われない。このため、メンテナンスが終了してインターロックが解除されてから、サーマルヘッドが放熱あるいは加熱されるまで印画を開始することができないという不具合が生じる。
【０００８】
本発明は、サーマルヘッドの駆動安定性とメンテナンス時の作業安全性とを両立させたサーマルプリンタを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、記録紙を搬送するモータと、記録紙に熱記録を行うサーマルヘッドと、このサーマルヘッドを冷却するためのヘッド冷却ファンと、サーマルヘッドを予熱するためのヒータと、これら駆動部に給電する電源ユニットと、この電源ユニットから給電されて前記駆動部を制御する制御部とを備えたサーマルプリンタにおいて、メンテナンスのインターロック作動時に、前記電源ユニットから制御部への給電を継続させるとともに、前記モータおよびサーマルヘッドへの給電を停止させ、前記ヘッド冷却ファンまたはヒータへの給電を停止させないように前記電源ユニットを制御することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１において、本発明を適用したカラー感熱プリンタ２には、主電源スイッチ３、操作パネル４、第１〜第４カバー５〜８、ゴミ箱トレイを兼ねた排紙口９、および排紙トレイ１０が設けられている。カラー感熱プリンタ２は、主電源スイッチ３をオンすることによりプリントが可能な状態となる。操作パネル４は、各種設定ボタン、十字選択キー、液晶表示部などから構成され、カラー感熱プリンタ２の動作条件の設定や確認をするために用いられる。
【００１１】
第１カバー５は、シアン印画部３０のサーマルヘッド３１を冷却するヘッド冷却ファン３６（図２参照）のメンテナンスを行う際に開閉操作される。第２カバー６は、プリンタ本体内部に設けられた吸気ファンのエアフィルタの交換などのメンテナンスを行う際に開閉操作される。第３カバー７は、定着ランプ３９、４０（図２参照）の交換などのメンテナンスを行う際に開閉操作される。第４カバー８は、給紙部に記録紙ロール２２（図２参照）をセットする際に開閉操作される。なお、プリンタ本体内部には、排気ファンが設けられており、この排気ファンおよび吸気ファンによりプリンタ本体内の空気が循環される。
【００１２】
第１〜第４カバー５〜８、およびゴミ箱トレイ９の背面側には、第１〜第５インターロックスイッチ１１〜１５がそれぞれ取り付けられている。この第１〜第５インターロックスイッチ１１〜１５は、各種メンテナンスの際に第１〜第４カバー５〜８およびゴミ箱トレイ９を開いた時にオンすることでインターロック機能を作動させ、オペレーターの安全を確保する。
【００１３】
図２に、カラー感熱プリンタ２の内部構成の概略を示す。カラー感熱プリンタ２では、記録媒体として長尺のカラー感熱記録紙２１が用いられる。カラー感熱記録紙２１は、ロール状に巻かれた記録紙ロール２２の形態でカラー感熱プリンタ２内の給紙部にセットされる。記録紙ロール２２は、その外周面に当接する給紙ローラ２３によって回転され、後述するイエロー印画部２８に向けて搬送される。なお、給紙部は、乾燥による湿度変化など記録紙ロール２２への外部環境の影響が最小限となるように、遮光機能を備えるとともに高い密封性を有している。
【００１４】
給紙ローラ２３の近傍には、バックテンションローラ対２４が配置されている。このバックテンションローラ対２４は、キャプスタンローラ２４ａとピンチローラ２４ｂとからなり、搬送モータ２５によってキャプスタンローラ２４ａが回転駆動される。ピンチローラ２４ｂは、キャプスタンローラ２４ａに圧接する圧接位置と、キャプスタンローラ２４ａから離間する退避位置との間で移動自在となっている。
【００１５】
バックテンションローラ対２４の下流側には、カラー感熱記録紙２１の幅方向のズレを補正する整列ローラ２６が配置されている。この整列ローラ２６の上流には、搬送ローラ対２７が配置されている。搬送ローラ対２７は、バックテンションローラ対２４と同様に、キャプスタンローラ２７ａとピンチローラ２７ｂとからなり、搬送モータ２５によってキャプスタンローラ２７ａが回転駆動される。ピンチローラ２７ｂは、キャプスタンローラ２７ａに圧接する圧接位置と、キャプスタンローラ２７ａから離間する退避位置との間で移動自在となっている。
【００１６】
カラー感熱記録紙２１は、周知のように支持体上にシアン感熱発色層、マゼンタ感熱発色層、イエロー感熱発色層が順次層設されている。最上層となるイエロー感熱発色層は熱感度が最も高く、小さな熱エネルギーでイエローに発色する。最下層となるシアン感熱発色層は熱感度が最も低く、大きな熱エネルギーでシアンに発色する。イエロー感熱発色層は、４２０ｎｍの近紫外線が照射されたときに発色能力が消失する。マゼンタ感熱発色層は、イエロー感熱発色層とシアン感熱発色層との中間程度の熱エネルギーでマゼンタに発色し、３６５ｎｍの紫外線が照射されたときに発色能力が消失する。
【００１７】
搬送ローラ対２７の下流側には、イエロー印画部２８、マゼンタ印画部２９、およびシアン印画部３０が配置されている。各印画部２８〜３０には、サーマルヘッド３１とプラテンローラ３２とが、カラー感熱記録紙２１の搬送経路を挟み込むように配置されている。サーマルヘッド３１のカラー感熱記録紙２１と対向する面には、多数の発熱素子がカラー感熱記録紙２１の搬送方向と直交する方向にライン状に形成された発熱素子アレイ３３が設けられている。
【００１８】
プラテンローラ３２は、発熱素子アレイ３３に対面する位置で搬送経路の下方に配置されている。このプラテンローラ３２は、サーマルヘッド３１に圧接する記録位置と、サーマルヘッド３１から離間する退避位置との間で移動自在となっており、図示しないシフト機構によって記録位置と退避位置との間で移動する。
【００１９】
サーマルヘッド３１は、搬送ローラ対２７によって搬送されるカラー感熱記録紙２１に圧接し、発熱素子アレイ３３を所定の温度に発熱させて各感熱発色層を発色させる。プラテンローラ３２は、カラー感熱記録紙２１の搬送に応じて従動回転して、カラー感熱記録紙２１と発熱素子との摺接を容易にする。また、プラテンローラ３２は、給紙時および排紙時にはカラー感熱記録紙２１の移動を阻害しないように、退避位置へ移動してサーマルヘッド３１との間に隙間を形成する。
【００２０】
サーマルヘッド３１の背面には、ヒータ３４およびヒートシンク３５が取り付けられている。ヒータ３４は、カラー感熱プリンタ２の印画待機時に作動して、サーマルヘッド３１を予備加熱する。ヒートシンク３５は、アルミニウムなどの熱伝導性の高い材質で形成されている。このヒートシンク３５は、サーマルヘッド３１に接触するスプレッド（図示せず）と、このスプレッドに立設された複数枚のフィン（図示せず）とからなる。
【００２１】
ヒートシンク３５の背後には、ヒートシンク３５のフィンに送風を行うヘッド冷却ファン３６が設けられている。カラー感熱記録紙２１への印画中にサーマルヘッド３１が蓄熱してサーマルヘッド３１の温度が上昇すると、その熱はヒートシンク３５のスプレッドに伝達される。スプレッドに伝達された熱はフィンに伝達され、ヘッド冷却ファン３６からの送風によってフィンから放熱される。
【００２２】
イエロー印画部２８およびマゼンタ印画部２９の下流側には、イエロー定着部３７およびマゼンタ定着部３８が設けられている。イエロー定着部３７およびマゼンタ定着部３８は、それぞれ４本のイエロー用定着ランプ３９およびマゼンタ用定着ランプ４０と、リフレクタ４１とから構成される。イエロー用定着ランプ３９は、発光ピークが４２０ｎｍの近紫外線を放射して、カラー感熱記録紙２１のイエロー感熱発色層を定着する。マゼンタ用定着ランプ４０は、発光ピークが３６５ｎｍの紫外線を放射して、マゼンタ感熱発色層を定着する。リフレクタ４１は、各定着ランプ３９、４０から放射された紫外線をカラー感熱記録紙２１に向けて反射する。
【００２３】
シアン印画部３０の下流側には、カッタ４２と排紙ローラ対４３とが設けられている。カッタ４２は、印画が完了したカラー感熱記録紙２１を記録エリアごとにカットし、シート状のプリント４４とする。排紙ローラ対４３は、搬送モータ２５によって回転駆動され、プリント４４を排紙口９から排紙し、排紙トレイ１０に順次積層させる。
【００２４】
カラー感熱プリンタ２の電気的構成を示す図３において、カラー感熱プリンタ２は、制御部５１、駆動部５２、電源ユニット５３、主電源スイッチ３、および第１〜第５インターロックスイッチ１１〜１５などからなる。制御部５１は、カラー感熱プリンタ２全体の動作を制御するものであり、パソコンなどの外部機器とデータの送受信を行うインターフェイスなどを含む。駆動部５２は、前述の搬送モータ２５、サーマルヘッド３１、ヒータ３４、ヘッド冷却ファン３６などから構成される。電源ユニット５３は、制御部５１、搬送モータ２５、サーマルヘッド３１とヒータ３４、およびヘッド冷却ファン３６にそれぞれ電源を供給する制御部用電源５４、モータ用電源５５、サーマルヘッド用電源５６、およびファン用電源５７からなる。これら駆動部用電源５５〜５７は、制御部５１によりそれぞれ独立してＯＮ／ＯＦＦ制御される。
【００２５】
制御部５１は、第２〜第５インターロックスイッチ１２〜１５がオンしたときには、制御部用電源５４から制御部５１への給電を継続させるとともに、搬送モータ２５およびサーマルヘッド３１への給電を停止させ、ヒータ３４またはヘッド冷却ファン３６への給電を停止させないように電源ユニット５３を制御する。すなわち、第２〜第５インターロックスイッチ１２〜１５がオンしてインターロック機構が作動している間も、ヒータ３４またはヘッド冷却ファン３６には電源が供給され、サーマルヘッド３１の予熱または冷却が続けられる。
【００２６】
一方、シアン印画部３０のヘッド冷却ファン３６のメンテナンスを行うために第１カバー５が開かれ、第１インターロックスイッチ１１がオンした場合は、ファン用電源５７もオフされ、ヘッド冷却ファン３６への給電が停止される。
【００２７】
次に、上記実施形態による作用について説明する。主電源スイッチ３の操作により電源が投入され、プリント開始操作がなされると、搬送モータ２５により給紙ローラ２３が給紙方向に回転され、記録紙ロール２２からカラー感熱記録紙２１が引き出される。そして、バックテンションローラ対２４のキャプスタンローラ２４ａが給紙方向に回転され、カラー感熱記録紙２１が給紙方向の下流側に搬送される。
【００２８】
カラー感熱記録紙２１は、整列ローラ２６に巻き掛けられて幅方向のずれが修正され、搬送ローラ対２７によりイエロー印画部２８に搬送される。イエロー印画部２８では、サーマルヘッド３１によりカラー感熱記録紙２１のイエロー感熱発色層にイエロー画像が印画される。このイエロー画像の印画と同時に、イエロー定着部３７のイエロー用定着ランプ３９が点灯される。
【００２９】
イエロー画像の印画後、イエロー定着部３７にカラー感熱記録紙２１が搬送され、イエロー用定着ランプ３９から照射される近紫外線により、カラー感熱記録紙２１のイエロー感熱発色層に光定着が施される。
【００３０】
イエロー画像の光定着が終了すると、イエロー用定着ランプ３９が消灯され、カラー感熱記録紙２１がマゼンタ印画部２９に搬送される。マゼンタ印画部２９では、サーマルヘッド３１によりカラー感熱記録紙２１のマゼンタ感熱発色層にマゼンタ画像が印画される。このマゼンタ画像の印画と同時に、マゼンタ定着部３８のマゼンタ用定着ランプ４０が点灯される。
【００３１】
マゼンタ画像の印画後、マゼンタ定着部３８にカラー感熱記録紙２１が搬送され、マゼンタ用定着ランプ４０から照射される紫外線により、カラー感熱記録紙２１のマゼンタ感熱発色層に光定着が施される。
【００３２】
マゼンタ画像の光定着が終了すると、マゼンタ用定着ランプ４０が消灯され、カラー感熱記録紙２１がシアン印画部３０に搬送される。シアン印画部３０では、サーマルヘッド３１によりカラー感熱記録紙２１のシアン感熱発色層にシアン画像が印画される。
【００３３】
シアン画像の印画後、カラー感熱記録紙２１は、カッタ４２によって記録エリアごとにカットされ、シート状のプリント４４となる。プリント４４は、排紙ローラ対４３によって排紙口９から排紙され、排紙トレイ１０に順次積層される。
【００３４】
第２〜第５インターロックスイッチ１２〜１５がオンしてインターロック機構が作動した場合には、制御部用電源５４から制御部５１への給電が継続されるとともに、搬送モータ２５およびサーマルヘッド３１への給電が停止され、ヒータ３４またはヘッド冷却ファン３６への給電が停止されないように電源ユニット５３が制御される。一方、第１インターロックスイッチ１１がオンしたときには、ファン用電源５７もオフされ、ヘッド冷却ファン３６への給電が停止される。
【００３５】
上記のような構成であると、メンテナンスを行う際のオペレーターの安全が確保され、且つメンテナンスが終了してインターロックが解除されてからサーマルヘッド３１の蓄熱が放熱されるまで、あるいは予備加熱されるまで印画を開始することができないという不具合が生じるおそれがない。
【００３６】
なお、上記実施形態では、いわゆる３ヘッド１パス方式のカラー感熱プリンタを挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、カラー感熱記録紙を往復搬送しながら１つのサーマルヘッドで３色の画像を記録する１ヘッド３パス方式のカラー感熱プリンタであってもよい。また、カラー感熱プリンタを例示して説明したが、熱転写型、熱昇華型などの他の記録方式のサーマルプリンタについても本発明を適用することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、本発明のサーマルプリンタによれば、メンテナンスのインターロック作動時に、電源ユニットから制御部への給電を継続させるとともに、記録紙を搬送するモータおよびサーマルヘッドへの給電を停止させ、ヘッド冷却ファンまたはサーマルヘッドを予熱するためのヒータへの給電を停止させないように電源ユニットを制御するので、サーマルヘッドの駆動安定性とメンテナンス時の作業安全性とを両立させることができ、メンテナンス終了後、速やかに印画を開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施したカラー感熱プリンタの外観斜視図である。
【図２】カラー感熱プリンタの内部構成を示す概略図である。
【図３】カラー感熱プリンタの電気的構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
２  カラー感熱プリンタ
５〜８  第１〜第４カバー
９  排紙口（ゴミ箱トレイ）
１１〜１５  第１〜第５インターロックスイッチ
２１  カラー感熱記録紙
２５  搬送モータ
２８  イエロー印画部
２９  マゼンタ印画部
３０  シアン印画部
３１  サーマルヘッド
３４  ヒータ
３６  ヘッド冷却ファン
３７  イエロー定着部
３８  マゼンタ定着部
３９  イエロー用定着ランプ
４０  マゼンタ用定着ランプ
５１  制御部
５２  駆動部
５３  電源ユニット
５５  モータ用電源
５６  サーマルヘッド用電源
５７  ファン用電源
【図１】
2005007669.tif 000003
【図２】
2005007669.tif 000004
【図３】
2005007669.tif 000005